(57)【要約】      （修正有）【課題】小振幅振動に対しては内部減衰を切り離す制御可能な流体封入式円筒形弾性マウントを提供する。【解決手段】各チャンバには流体が入っており、前記主チャンバは第１流体チャンバに流体接続され、前記第１チャンバは第２流体チャンバに流体接続されている、ばね材料と、主チャンバと前記第２流体チャンバを接続する環状空間内にモールド成形されている慣性減衰チャネルと、前記減衰チャネルを通る流体の流れの振動減衰動作を交互に連結し及び少なくとも部分的には連結解除するための連結／連結解除手段と、を備えており、前記連結／連結解除手段は、前記中間スリーブに密封接着され空気チャンバを作り出している可撓性の伸張可能なエラストマーダイアフラムである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を減衰又は絶縁するためのブッシュ型マウンティング装置において、
（ａ）外側スリーブと、
（ｂ）中間スリーブであって、前記外側スリーブの半径方向内側に配置され、両者の間に環状空間を画定している中間スリーブと、
（ｃ）前記中間スリーブの半径方向内側の内側部分と、
（ｄ）前記内側金属の外側表面と前記中間スリーブの内側表面とに接着されて直径方向に配置され、前記装置に主流体チャンバと少なくとも２つの追加の流体チャンバとを提供しているばね材料であって、前記各チャンバには流体が入っており、前記主チャンバは前記第１流体チャンバに流体接続され、前記第１チャンバは前記第２流体チャンバに流体接続されている、ばね材料と、
（ｅ）前記主チャンバと前記第２流体チャンバを接続する前記環状空間内にモールド成形されている慣性減衰チャネルと、
（ｆ）前記減衰チャネルを通る流体の流れの振動減衰動作を交互に連結し及び少なくとも部分的には連結解除するための連結／連結解除手段と、を備えており、前記連結／連結解除手段は、
（１）中間スリーブに密封接着され空気チャンバを作り出している可撓性の伸張可能なエラストマーダイアフラムであって、前記ダイアフラムは、前記主流体チャンバ内の流体圧力と前記空気チャンバ内の空気圧の間の圧力差に関係する距離だけ前記第１流体チャンバ内に撓ませることができ、前記ダイアフラムの前記流体チャンバに面する一方の表面とその反対側の表面は、前記空気チャンバを画定している、ダイアフラムと、
（２）前記中間スリーブであって、その壁を貫通して伸張するポートを有していて、空気の流れが前記空気チャンバに出入りできるようにしている前記中間スリーブと、
（３）前記ポートを通って前記空気チャンバに出入りする空気の流れを制御し、キャビティ内に圧力変化を生じさせて、前記ダイアフラムの撓みの量を変化させる手段と、を備えていることを特徴とするマウンティング装置。
【請求項２】
前記第２流体チャンバは、前記中間スリーブに密封接着され前記第２流体チャンバ内に外部と通気状態にある空気チャンバを作り出している可撓性の伸張可能なエラストマーダイアフラムを有している、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項３】
前記減衰チャネルは、前記チャンバに対して軸方向外側の２つの円周溝であって、それぞれ前記チャンバの一方への開口を備えている円周溝と、交差する軸方向溝と、を含んでいる、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項４】
前記中間スリーブは、上方及び下方の前記チャンバへの開口部を有する略円筒形の金属と、前記慣性減衰チャネルの軸方向外側の境界を形成する半径方向外向きに伸張するフランジと、を含んでいる、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項５】
前記慣性減衰チャネルの軸方向内側の境界は、モールド成形されたゴム、ゴムで被覆された金属、又は熱可塑性プラスチックで形成されている、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項６】
前記連結／連結解除手段の前記キャビティに出入りする空気の流れを制御する前記手段は、前記本体部材の壁の前記ポートに作動的に接続されている弁手段であって、前記弁手段は、交替に、前記ポートを、空気が前記キャビティから排気されるのだけを許容する一方向逆止弁に接続するか、又は前記ポートを、空気が前記キャビティに所定の速さで出入りするのを許容する指定された寸法の少なくとも１つのオリフィスに接続する、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項７】
前記弁手段は、交替に、前記ポートを、異なる寸法を有する複数のオリフィスに接続し、前記弁手段によりどの寸法のオリフィスが選択されたのかによって前記キャビティに出入りする空気の流量を変化させる、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項８】
前記連結／連結解除手段の前記剛体環状本体部材は、前記環状側壁の内側円周に沿って伸張しており、その中のキャビティは半径方向内向きに前記主流体チャンバに面している、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項９】
前記連結／連結解除手段の前記キャビティに出入りする空気の流れを制御する前記手段は、前記本体部材の壁の前記ポートに作動的に接続されている弁手段であって、前記弁手段は、交替に、前記ポートを異なる寸法を有する複数のオリフィスの１つに接続して、前記弁手段によりどの寸法のオリフィスが選択されたのかによって前記キャビティに出入りする空気の流量を変化させるか、又は前記ポートを閉じて、前記キャビティ内に存在している空気を封止する、請求項１に記載のマウンティング装置。
【請求項１０】
前記連結／連結解除手段の前記キャビティに出入りする空気の流れを制御する前記手段は、前記本体部材の壁の前記ポートに作動的に接続されている弁手段であって、前記弁手段は、交替に、前記ポートをエンジンマウントの外部と連通するように接続して、振動減衰特性を完全に連結解除するか、又は前記ポートと前記エンジンマウントの外部との連通を閉じて、前記本体部材の前記キャビティ内に存在している空気を全て封止し、前記ダイアフラムの撓みの量を制限して振動減衰特性を部分的に連結解除するか、又は前記ポートを真空源に接続して、前記キャビティから空気を取り除き、前記ダイアフラムを前記キャビティ内に引き込んで振動減衰特性を完全に連結する、請求項１に記載のマウンティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的にはブッシュ型マウンティング装置に、より具体的には、中に入っている非圧縮性流体の流れに基づいて振動を減衰又は絶縁するための流体封入式円筒形弾性マウントに関する。更に限定的には、本発明は、小振幅の場合は内部減衰を切り離すことのできる流体封入式弾性マウントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブッシュ型液圧減衰式マウンティング装置は既知である。この装置は、例えば振動系の２つの部材を柔軟に接続するために両部材の間に挿入される円筒形の弾性振動減衰マウント部材である。普通、振動機構の一方の部品のためのアンカー部分は中空のスリーブの形をしており、他方のアンカー部分は、スリーブのほぼ中心をこれと同軸に伸張するロッド又はチューブの形をしている。弾性壁がスリーブとチューブを連結し、普通は、通路で連結された２つのチャンバを画定している。チャンバには作動流体が封入されており、流体が一方のチャンバから他方のチャンバへ通路を通って移動することによって、各アンカー部分に取り付けられている機構の部品の振動が減衰される。例えば、米国特許第４、７７１，９９０号、同第５，０４４，８１３号、及び日本国特許出願第６１−２０６８３８（Ａ）号を参照されたい。
【０００３】
この型式の円筒形弾性マウントは、比較的コンパクト且つ小型にすることができ、過剰に大きな振動荷重が掛かったときの内側と外側のスリーブの間の相対的な半径方向の変位の量を比較的少なくなるように容易に設計することができる。このため、円筒形弾性マウントは、自動車のエンジンマウント、作動装置マウント、懸架装置ブッシングとして幅広く使用されている。
【０００４】
例えば０．５ｍｍより大きな高い振幅と、約４−１５Ｈｚの低い周波数を有する振動の慣性減衰に加えて、例えば０．５ｍｍ未満の低い振幅と、約８−３０Ｈｚの高い周波数を有する振動に対しても、減衰を切り離すことが望ましい。
【０００５】
Westへの米国特許第４、６９０，３８９号、流体封入式弾性マウントでは、流体チャンバを満たしている非圧縮性の流体が、内側スリーブと外側スリーブの間に振動荷重が掛かったときに生じる流体チャンバ内の相対圧力の変化に基づいて、オリフィス通路を通して強制的に流される。オリフィス通路を通る流体質量流の共振に基づいて、加えられた振動を減衰又は絶縁する流体封入式弾性マウントは、振動を減衰するのに弾性体の弾性のみに依存している弾性マウントよりも、ずっと効果的である。この流体封入式円筒形弾性マウントでは、流体の共振に基づく振動減衰／絶縁機能の改良は、オリフィス通路が整調されている周波数の近傍の周波数の振動のみに対してもたらされる。例えば、オリフィス通路は、流体共振に基づいて比較的低い周波数に対して高い減衰効果が効果的に得られるように整調されこともある。この場合、オリフィス通路は、入力振動の周波数がオリフィス通路の整調された周波数より高いときには、実質的に閉じているかのように挙動する。従って、この弾性マウントは、比較的高い周波数を有する入力振動に対して、過剰に高い動ばね定数、即ち相当に低い振動絶縁又は減衰効果を呈する。
【０００６】
ムラマツ他の米国特許第５，０９８，０７２号は、内側及び外側スリーブの間に挿入された弾性体と、２つのスリーブの間に配置された受圧チャンバと、２つの平衡チャンバ内の圧力吸収チャンバ、即ち、各ダイアフラムが弾性変形できるように、第１及び第２平衡チャンバに対応している第１及び第２空気チャンバ、のための各可撓性ダイアフラムによって部分的には画定されている第１及び第２平衡チャンバと、受圧チャンバと第１及び第２平衡チャンバの間を流体連通させるための第１及び第２オリフィス通路と、を含んでいる流体封入式弾性マウントを教示している。第２オリフィス通路は、その断面積のその周長に対する比が、第１オリフィス通路の同じ比より高くなっている。弾性マウントは、更に、第２空気チャンバ内の圧力を変えるために第２空気チャンバに接続されている圧力制御装置を含んでいる。この圧力制御装置は、第２空気チャンバを第１圧力に連通させるための第１位置と、第２空気チャンバを第１圧力より高い第２圧力にに連通させるための第２位置との間で操作可能なスイッチ装置を含んでいるので、流体は、スイッチ装置が第１位置にあるときには、第１オリフィス通路のみを通って流れ、スイッチ装置が第２位置にあるときには、第１オリフィス通路のみを通って流れる。
【０００７】
Strandの米国特許第５，２８６，０１１号は、外側及び中間スリーブと、内側金属部と、内側金属部と中間スリーブの間のゴムスプリングと、を有するブッシュ型マウンティング装置を教示している。この装置は、外側スリーブと中間スリーブの間の環状空間に慣性減衰チャネルを有している。減衰の切り離しは、保持装置と密に関係して中間スリーブから半径方向外向きに伸張する切り離し空圧チャンバで行われる。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４、７７１，９９０号
【特許文献２】米国特許第５，０４４，８１３号
【特許文献３】日本国特許出願第６１−２０６８３８（Ａ）号
【特許文献４】米国特許第４、６９０，３８９号
【特許文献５】米国特許第５，０９８，０７２号
【特許文献５】米国特許第５，２８６，０１１号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、流体封入式液圧ブッシングの動ばね比と減衰特性が、空圧制御を使って管理できることを発見した成果である。このブッシュ型マウンティング装置は、外側スリーブと、前記外側スリーブの半径方向内側に配置され、環状空間を画定している中間スリーブと、前記中間スリーブの半径方向内側の内側部分と、内側金属の外側表面と前記中間スリーブの内側表面とに接着されて直径方向に配置され、前記装置に主流体チャンバと少なくとも２つの追加の流体チャンバとを提供しているばね材料であって、前記各チャンバには流体が入っており、前記主チャンバは第１流体チャンバに流体接続され、前記第１チャンバは第２流体チャンバに流体接続されている、ばね材料と、主チャンバと前記第２流体チャンバを接続する環状空間内にモールド成形されている慣性減衰チャネルと、前記減衰チャネルを通る流体の流れの振動減衰動作を交互に連結し及び少なくとも部分的には連結解除するための連結／連結解除手段と、を備えており、前記連結／連結解除手段は、前記中間スリーブに密封接着され空気チャンバを作り出している可撓性の伸張可能なエラストマーダイアフラムであって、前記ダイアフラムは、前記主流体チャンバ内の流体圧力と前記空気チャンバ内の空気圧の間の圧力差に関係する距離だけ前記第１流体チャンバ内に撓ませることができ、前記ダイアフラムの前記流体チャンバに面する一方の表面とその反対側の表面は、前記空気チャンバを画定している、ダイアフラムと、前記中間スリーブであって、その壁を貫通して伸張するポートを有していて、空気の流れが前記空気チャンバに出入りできるようにしている前記中間スリーブと、前記ポートを通って前記空気チャンバに出入りする空気の流れを制御し、キャビティ内に圧力変化を生じさせて、前記ダイアフラムの撓みの量を変化させる手段と、を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
各図は、全体を参照番号１０で示すブッシュ型マウンティング装置を示しており、マウンティング装置１０は、外側スリーブ１２と、外側スリーブ１２から半径方向内側に位置し環状空間１５を画定している半径方向外向きのフランジ１８を有する中間スリーブ１４と、を有している。中間スリーブ１４から半径方向内側には内側金属部分１６があり、金属部分１６には、マウントを取り付けるための貫通する穴１１が設けられているか、又はマウントを取り付けるために、穴の代わりにマウンティングボルト（図示せず）が取り付けられている。ゴムばね１９は、内側金属１６の外側表面と中間スリーブ１４の内側表面の間に接着され、主流体チャンバ２０、第１流体チャンバ２１、及び第２流体チャンバ２２を形成している。第１流体チャンバ２１は、第１空気チャンバ２４を形成するダイアフラム２３を有しており、第２流体チャンバ２２は、第２空気チャンバ２６を形成するダイアフラム２５を有している。両空気チャンバは、内側の金属１４に結合されており、凸形状を有し、ダイアフラムが流体チャンバ内へと拡張できるようになっているが、これについては後に詳しく説明する。
【００１１】
本装置には、作動流体のような非圧縮性流体が完全に封入されており、慣性減衰は、チャンバに対して軸方向外側にある２つの円周溝で、それぞれがチャンバの内の１つへの開口を有している円周溝と、連結解除空圧チャンバとは直径方向に反対側の交差する軸方向溝２８と、から成る狭いチャネル２７で作り出される。減衰チャネル２７内の流れのパターンを、図１０に示している。慣性減衰チャネルの外側の境界は、半径方向外向きに伸張するフランジ１８及び３０で形成されている。慣性減衰チャネル２７の内側の境界１７は、中間スリーブに何の材料を選択したかで変わるが、モールド成形されたゴム、ゴムで被覆された金属、又はプラスチックで形成される。
【００１２】
スリーブと内側金属は、一般的に金属製である。しかしながら、エンジニアリング熱可塑性プラスチックで作ることもできる。連結解除空圧チャンバと保持手段は、金属又はエンジニアリング熱可塑性プラスチックの何れかで作ることができる。連結解除器の空圧チャンバは、熱可塑性プラスチック、例えばナイロンで作り、ダイアフラムは、エラストマー又はゴム材で作るのが望ましい。
【００１３】
連結解除は、第１流体チャンバへの流体の流れと、主流体チャンバ、慣性減衰チャネル及び第２流体チャンバの間の流体の流れを空圧制御することによって行われる。マウンティング装置の作動時、ばね材の圧縮によって、流体が主流体チャンバから送り出され、振動が比較的低振幅の場合は、第１空気チャンバが膨張して第１流体チャンバへの流れを遮るので、非圧縮性流体は慣性減衰チャネルを通過することになる。比較的高振幅の状態では、第１空気チャンバは潰れて、流体は、振動を減衰するため第１流体チャンバへと流れ込むことになる。
【００１４】
流体の流れに対応するため、ダイアフラム２５で第２流体チャンバ２２内に形成された第２空気チャンバ２６は、通気ライン３２で大気に通気される。第１流体チャンバへの流体の流れが、ダイアフラム２３と空気チャンバ２４が潰れるのに連結解除器が抵抗するため、制約されているときは、ダイアフラム２５が、流体チャンバ２２内の流体圧によって潰れ、チャンバ２６内の空気は通気ライン３２経由で大気に通気されることになる。第１流体チャンバ２１内のダイアフラム２３に掛かる圧力は、連結解除器ユニット４０を介して制御される。連結解除器ユニット４０は、中間スリーブ１４の壁を通ってソレノイド弁６２まで伸張するチューブ４４に接続されている入口／出口ポート４２経由で、空気チャンバ２４と流体連通している。
【００１５】
ソレノイド弁６２は、チューブ６４を通して別のソレノイド弁６６に接続されている。ソレノイド弁６２は、図では、キャビティ２４とソレノイド弁６２の間に開放連通状態を形成する位置で示されており、ソレノイド弁６６は、図では、大きなオリフィス６８を通して外気と通記しているように示されている。
【００１６】
ソレノイド弁６２は、閉鎖位置、及びキャビティ２４を逆止弁７２に繋がるチューブ７０と連通させる位置も有している。ソレノイド弁６６は、閉鎖位置、及びチューブ６４が小さな又は制約されたオリフィス７４と連通する位置も有している。小さなオリフィス７４は、特定のエンジン／車体／駆動状態の組合せに対する減衰のレベルが最適になる寸法に作られている。得られる減衰の量は、オリフィスの寸法とは逆に変化する。
【００１７】
作動時、エンジンマウント１２が車両（図示せず）に取り付けられているときには、マウント１２の内部は十分な量の液体で満たされているので、振動が生じてばね部材１９を介して伝えられると、液体は、主液体チャンバ２０と二次チャンバ２１及び２２との間で減衰チャネル２７を通して相互方向にポンピングされ、振動を減衰する。一杯に減衰させるためには、連結解除器を係合解除しなければならない。これを実現するため、ソレノイド弁６２は、キャビティ２４が逆止弁７２と連通する位置に動かされる。振動によってダイアフラム２３がキャビティ２４内に内向きに撓む際に、空気は、逆止弁７２を通して排気されるが、キャビティ２４へ戻ることはできない。振動の結果、図１２に示すようにダイアフラム２３がキャビティ２４の壁に完全に引き付けられるまで、空気は、ポンピングでキャビティから迅速に押し出される。これによって、連結解除器が無いのと同じ効果が作り出され、ソレノイド弁の位置が変わるまで一杯の減衰状態が維持される。
【００１８】
部分的な連結解除状態を作り出す際には、ソレノイド６２は図５に示す位置に動かされるが、ソレノイド６６は、チューブ６４が小さな又は制約されたオリフィス７４と連通する位置に動かされる。この中間位置では、一杯の減衰力の約１／３から１／２が生じる。両方のソレノイドが図５に示す位置にあるときには、減衰特性も殆ど完全に解除され、非常に僅かな減衰効果しか得られない。この弁位置では、ダイアフラム２３はキャビティ２４の内外に自由に撓むことができるので、流体に働く振動によって流体が減衰チャネルを通って流れることがない程度まで、流体圧力のピークが下がることになる。
【００１９】
図５では、ソレノイド弁６２と６６は直列に接続された状態で示しているが、並列に接続してもよいし、個別に接続してもよく、又、２つの弁の一方だけはキャビティ２４に接続しておく必要がある。
【００２０】
図１１は、完全通気に開放されたポート７８と、キャビチィ２４から空気を抜いてダイアフラム２３を図３に示すようにキャビティ２４の壁に押し付ける真空源に接続されているもう一方のポート８０と、を有するソレノイド弁７６を使用する、本発明の別の実施形態を示している。これによって、図５の一方向逆止弁７２を使用したのと同じ機能が得られる。ダイアフラムをキャビティ２４内へと一杯に引き付けると、一杯の減衰特性が得られる。ソレノイドを、キャビティ２４が開放ポート７８と連通する位置に動かすと、大気との完全な通気状態となり、減衰特性は完全に解除される。図１１に示す装置の部品は、ソレノイド弁７６を除いて、全て図５に示したものと同一なので、同様の部品を示すのに同じ参照番号を使用しており、ここで別に説明するのを省いている。
【００２１】
以上の本発明の実施形態は、解説及び説明を目的に提示してきたものである。これらの説明と実施形態は、本発明を網羅し、或いは開示したことのみに本発明を限定しようとする意図はなく、様々な変更と修正を上記開示に基づいて施すことができるのは明らかである。これらの実施形態は、本発明の原理を最も良く説明するために選定し説明したものであり、実際の適用に際しては、当業者は、本発明の様々な実施形態に、具体的に考えている用途に適した各種の修正を施して本発明を有効に活用することができる。本発明は、特許請求の範囲の内容によって定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ブッシュ型マウンティング装置の部分断面上部斜視図である。
【図２】図１と同様な、マウンティング装置の底部の図である。
【図３】マウンティング装置の部分断面上部平面図である。
【図４】部分断面側面図である。
【図５】図４の線５−５に沿う側部から側部までの断面図であり、本発明の連結解除器アッセンブリを含んでいる。
【図６】図３の線６−６に沿う上部から底部までの断面図である。
【図７】図３の線７−７に沿う端図である。
【図８】図３の線８−８に沿う断面図であり、マウンティング装置の減衰チャネルを示している。
【図９】図３の線９−９に沿う断面図である。
【図１０】減衰チャネル、主流体チャンバ、及び第１及び第２流体チャンバ内の作動流体の流れを示す概略図である。
【図１１】図５と同様の断面図であるが、本発明の連結解除器アッセンブリの別の実施形態を示している。
【図１２】本発明の第１空気チャンバの、ダイアフラムが押し付けられた状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０    マウンティング装置
１２    外側スリーブ
１５    環状空間
１４    中間スリーブ
１６    内側金属
１８、３０    フランジ
１９    ばね部材
２０    主流体チャンバ
２１    第１流体チャンバ
２２    第２流体チャンバ
２３、２５    ダイアフラム
２４    第１空気チャンバ、キャビティ
２６    第２空気チャンバ
２７    減衰チャネル
２８    軸方向溝
３２    通気ライン
４０    連結解除器ユニット
６２、６６    ソレノイド弁
６４    チューブ
６８、７４    オリフィス
７２    逆止弁
７８、８０    ポート
【図１】
2006189153.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006189153.tif 000013
【図１２】
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